王玉福

[摘? ? 要]設(shè)備分布和使用狀態(tài)信息的及時(shí)性、準(zhǔn)確性是設(shè)備管理工作的基本要求，也是實(shí)現(xiàn)設(shè)備資源優(yōu)化配置的一個(gè)重要前提。采用先進(jìn)的“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)”、“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)，充分利用煤礦企業(yè)已有軟（硬）件平臺(tái)，研究建設(shè)租賃設(shè)備管理信息系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)設(shè)備的空間運(yùn)動(dòng)軌跡的追蹤，確定其空間位置及運(yùn)動(dòng)方向，并與相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)租費(fèi)結(jié)算及時(shí)性、準(zhǔn)確性、便捷性。

[關(guān)鍵詞]租賃設(shè)備;智能管理;物聯(lián)網(wǎng);租賃費(fèi)結(jié)算

[中圖分類號(hào)]F426.21;F273.4;TD407 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）03–0–03

[Abstract]The timeliness and accuracy of equipment distribution and use status information is the basic requirement of equipment management， and is also an important prerequisite to realize the optimal allocation of equipment resources. Using advanced "mobile Internet" and "Internet of things" technology and making full use of the existing software （hardware） platform of coal mining enterprises， this paper studies the construction of rental equipment management information system. Through tracking the space movement track of the equipment， determine its spatial position and movement direction， and connect with relevant business systems to realize the timeliness， accuracy and convenience of rent settlement.

[Keywords]rental equipment; intelligent management; Internet of things; rental fee settlement

1 現(xiàn)狀

長(zhǎng)期以來(lái)，煤炭生產(chǎn)企業(yè)在租賃設(shè)備管理業(yè)務(wù)中通常人工手段來(lái)記錄、跟蹤設(shè)備移動(dòng)的軌跡，管理效率低、時(shí)效性差、準(zhǔn)確率低，致使租賃設(shè)備丟失，租賃費(fèi)結(jié)算因存在異議而不能收繳，低下的管理方式難以滿足現(xiàn)代話煤炭企業(yè)租賃設(shè)備的需求，因此，如何通過(guò)引進(jìn)現(xiàn)有的高科技手段實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的精準(zhǔn)定位后實(shí)施的綜合管理，已成為當(dāng)今設(shè)備管理的重要工作。

煤炭生氣企業(yè)主要生產(chǎn)設(shè)備的使用和存放場(chǎng)地，在不同使用單位之間頻繁調(diào)動(dòng)，并且大部分的設(shè)備在地下使用，因此對(duì)有源定位技術(shù)及接收裝置有較高的安全要求 ，定位信息的采集和傳輸成為制約技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵?，F(xiàn)有產(chǎn)品多采用單一定位技術(shù)手段，不能滿足實(shí)際業(yè)務(wù)需要。為此研究和應(yīng)用符合煤炭生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備管理特點(diǎn)的定位系統(tǒng)，充分運(yùn)用信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)多種定位技術(shù)的整合與應(yīng)用，徹底改變煤炭生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備定位信息單純依靠人工進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、記錄的傳統(tǒng)方式，成為煤炭企業(yè)提升設(shè)備管理信息化的一項(xiàng)重要技術(shù)手段。

2 系統(tǒng)組成

按需求及功能組成劃分為以下部分。

（1）定位信息采集系統(tǒng)。

定位卡片、讀卡器、讀卡分站、主控機(jī)及相關(guān)通訊、供電線路等相關(guān)設(shè)備。

（2）定位信息傳輸網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)輸入接口系統(tǒng)。

主控機(jī)利用煤炭企業(yè)局域網(wǎng)傳輸采集的信息上傳至租賃設(shè)備定位管理控制系統(tǒng)，并接收其遠(yuǎn)程控制指令。

手持機(jī)利用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)接入本系統(tǒng)。

（3）設(shè)備定位管理和對(duì)外輸出接口。

定位卡片的初始化及主控機(jī)及讀卡分站的遠(yuǎn)程管理、定位信息的存儲(chǔ)和處理、對(duì)外輸出數(shù)據(jù)接口。

（4）租賃設(shè)備管理業(yè)務(wù)。

租賃設(shè)備管理系統(tǒng)基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)定、租賃設(shè)備臺(tái)帳、租賃設(shè)備合同、租賃設(shè)備租金計(jì)算、租賃設(shè)備修理、租賃設(shè)備存儲(chǔ)、業(yè)務(wù)相關(guān)報(bào)表等管理業(yè)務(wù)功能模塊。

3 重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容

3.1 區(qū)域覆蓋問(wèn)題

按照煤礦六大系統(tǒng)要求，當(dāng)前煤礦均已建成了覆蓋全礦的人員定位系統(tǒng)，設(shè)備定位可以利用各礦已經(jīng)建成的人員定位系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備定位，如此充分利用了各礦現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)，降低設(shè)備投入成本。

對(duì)于人員定位系統(tǒng)沒(méi)有覆蓋的范圍，如指定的設(shè)備修理廠和各個(gè)礦區(qū)的庫(kù)房，可以考慮在關(guān)鍵位置增加人員定位基站實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋，再通過(guò)軟件配合定位基站結(jié)合特定的算法原則實(shí)行定位設(shè)備的跟蹤管理。

3.2 設(shè)備臺(tái)套問(wèn)題

綜機(jī)設(shè)備都是大的機(jī)械設(shè)備，按套和功能要求進(jìn)行管理，需要在關(guān)鍵位置安裝定位卡片，實(shí)現(xiàn)設(shè)備臺(tái)套定位。

對(duì)于設(shè)備臺(tái)套的識(shí)別，受安裝位置、遮擋、抗金屬、定位卡片低電等相關(guān)問(wèn)題的影響，在設(shè)備位置變化時(shí)，可能有部分卡片不能識(shí)別出來(lái)，此時(shí)需要設(shè)定設(shè)備臺(tái)套的一個(gè)認(rèn)定識(shí)別規(guī)則，否則會(huì)影響業(yè)務(wù)的開(kāi)展。

3.3 計(jì)費(fèi)原則及管理問(wèn)題

租賃設(shè)備的計(jì)費(fèi)比較復(fù)雜，如新設(shè)備到礦區(qū)即開(kāi)始計(jì)費(fèi)，而老設(shè)備需要在下井安裝后才會(huì)計(jì)費(fèi)，而且還涉及到設(shè)備租賃過(guò)程中的各種優(yōu)惠、折扣的信息，設(shè)備計(jì)費(fèi)的起始時(shí)間，終止時(shí)間等等。需要結(jié)合業(yè)務(wù)，具體制定。

3.4 業(yè)務(wù)流程問(wèn)題

業(yè)務(wù)流程主要是軟件流程的問(wèn)題，軟件系統(tǒng)/信息系統(tǒng)是為業(yè)務(wù)服務(wù)的，在軟件系統(tǒng)的推廣使用過(guò)程中，會(huì)涉及到部分流程優(yōu)化。

4 解決方案

4.1 系統(tǒng)架構(gòu)

軟件層：系統(tǒng)基于B/S結(jié)構(gòu)，軟件設(shè)計(jì)上采用MVC三層模式。實(shí)現(xiàn)定位數(shù)據(jù)采集、租賃設(shè)備管理、租賃業(yè)務(wù)管理、業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)預(yù)警、數(shù)據(jù)展示、移動(dòng)辦公支持、系統(tǒng)管理等六大功能。系統(tǒng)支持顯示大屏、計(jì)算機(jī)、筆記本、手機(jī)等終端設(shè)備以瀏覽器如IE、Firefox、Chrome、Safari等進(jìn)行訪問(wèn)。

網(wǎng)絡(luò)層：是業(yè)務(wù)功能層與設(shè)備層數(shù)據(jù)橋梁，聯(lián)通設(shè)備數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)邏輯。

主要基于開(kāi)灤內(nèi)部辦公網(wǎng)，近距離通過(guò)光纖接入，遠(yuǎn)距離則通過(guò)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由防火墻接入，盡量減少網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)。如使用工業(yè)環(huán)網(wǎng)，則通過(guò)網(wǎng)閘將數(shù)據(jù)透?jìng)鞯睫k公網(wǎng)，再通過(guò)辦公網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊瘓F(tuán)中心機(jī)房。

下一步考慮為現(xiàn)場(chǎng)工作人員配備手持移動(dòng)終端，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的巡檢和跟蹤及問(wèn)題確認(rèn)，數(shù)據(jù)通過(guò)WIFI網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)上傳。

設(shè)備層：在租賃設(shè)備上安裝定位卡片，在井口、礦門(mén)口、維修車間、庫(kù)房、設(shè)備修理廠安裝定位分站和讀卡器。分站接入集團(tuán)辦公網(wǎng)，并通過(guò)RS485連接讀卡器，讀卡器和定位卡片為ZigBee協(xié)議。

4.2 功能架構(gòu)

在功能設(shè)計(jì)方面，遵循以需求為導(dǎo)向，緊密圍繞業(yè)務(wù)辦理服務(wù)流程優(yōu)化、資源信息共享及各服務(wù)環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)協(xié)同這三個(gè)出發(fā)點(diǎn)來(lái)展開(kāi)的，建成先進(jìn)實(shí)用、安全可靠，集基礎(chǔ)性、規(guī)范性、全局性為一體的基于設(shè)備租賃業(yè)務(wù)體系系統(tǒng)。設(shè)備租賃系統(tǒng)的整體功能架構(gòu)如圖2所示。

4.2.1 用戶訪問(wèn)層

該系統(tǒng)為外網(wǎng)用戶提供信息訪問(wèn)服務(wù)功能的統(tǒng)一入口，提供開(kāi)放接口支持可能和移動(dòng)端訪問(wèn)支持，基于用戶角色進(jìn)行權(quán)限管理，主要包括系統(tǒng)管理員、設(shè)備中心業(yè)務(wù)員、煤礦業(yè)務(wù)員。

4.2.2 業(yè)務(wù)應(yīng)用層

業(yè)務(wù)應(yīng)用層包括設(shè)備基礎(chǔ)信息管理，租賃業(yè)務(wù)管理，設(shè)備維修業(yè)務(wù)，設(shè)備管理業(yè)務(wù)，計(jì)費(fèi)管理業(yè)務(wù)等等。這部分是業(yè)務(wù)系統(tǒng)的核心，由此構(gòu)建統(tǒng)一的業(yè)務(wù)。

4.2.3 數(shù)據(jù)層

調(diào)取現(xiàn)有設(shè)備管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，依據(jù)租賃設(shè)備自身定位卡實(shí)時(shí)位置信息數(shù)據(jù)，通過(guò)分析、清洗、轉(zhuǎn)換形成租賃設(shè)備管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，服務(wù)于出租單位和承租單位。

4.2.4 支撐層

通過(guò)綁定設(shè)備和定位卡片，將定位卡片位置轉(zhuǎn)化為設(shè)備位置。設(shè)備位置數(shù)據(jù)經(jīng)定位讀卡器、分站、集團(tuán)網(wǎng)傳輸?shù)阶赓U設(shè)備定位管理信息系統(tǒng)，并自動(dòng)匹配設(shè)備臺(tái)套、區(qū)域等信息。

根據(jù)各礦本年度、上年度的設(shè)備使用、租金的支付情況，預(yù)測(cè)下一年度租賃設(shè)備、租金的交付情況。

采集設(shè)備維修相關(guān)數(shù)據(jù)，比較設(shè)備損耗及使用情況，輔助決策設(shè)備的最佳維修計(jì)劃。

統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)的變化情況，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)的參數(shù)走勢(shì)進(jìn)行預(yù)警。

定期將租賃設(shè)備的情況進(jìn)行發(fā)布，內(nèi)容包括：設(shè)備分布、使用、維修，以及租金的支付、拖欠情況等。

數(shù)據(jù)發(fā)布的方式包括：郵件、手機(jī)短信等。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)上考慮對(duì)移動(dòng)端的支持，利用移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢。

4.2.5 IT基礎(chǔ)層

完成項(xiàng)目運(yùn)行環(huán)境的建設(shè)，包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、主機(jī)系統(tǒng)、中間件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、移動(dòng)終端、定位卡、讀卡器、卡片等。

4.3 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

要充分利用煤炭企業(yè)內(nèi)部已經(jīng)建設(shè)成功的局域網(wǎng)，再結(jié)合當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋。在滿足功能的情況下，投入最小。

當(dāng)前煤礦井下已經(jīng)部署了人員定位系統(tǒng)，在井口位置已經(jīng)有了人員定位系統(tǒng)，需要在地面設(shè)備存放位置布置人員定位系統(tǒng)基站。

礦區(qū)覆蓋范圍外的區(qū)域，主要是設(shè)備維修點(diǎn)，在設(shè)備維修地點(diǎn)部署定位基站，基站數(shù)據(jù)通過(guò)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)送，所有的數(shù)據(jù)通過(guò)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)到集團(tuán)總部，由集團(tuán)總部服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的解析和處理，走運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，一次的發(fā)送和接收時(shí)間周期可能比較長(zhǎng)，但不影響最終數(shù)據(jù)記錄及效果。

為方便現(xiàn)場(chǎng)工作人員，為現(xiàn)場(chǎng)工作人員配備手持移動(dòng)終端，通過(guò)手持移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的巡檢和跟蹤以及問(wèn)題確認(rèn)。手持移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)傳輸通過(guò)各個(gè)礦區(qū)或者集團(tuán)總部的WIFI網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和具體處理。

4.4 業(yè)務(wù)渠道及服務(wù)支持層

設(shè)備租賃管理系統(tǒng)以BS方式進(jìn)行展示，滿足煤炭企業(yè)內(nèi)部各礦使用。系統(tǒng)分為設(shè)備管理、租賃業(yè)務(wù)、計(jì)費(fèi)管理等模塊。

5 結(jié)語(yǔ)

設(shè)備定位管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，一是將極大的提升設(shè)備定位信息的時(shí)效性和準(zhǔn)確性，為出、承租雙方提供可靠的租賃費(fèi)計(jì)算依據(jù);二是提高租賃設(shè)備周轉(zhuǎn)效率，減少因閑置而產(chǎn)生的費(fèi)用;三是為煤炭企業(yè)固定資產(chǎn)設(shè)備定位信息化進(jìn)行有益的探索和嘗試;四是減輕設(shè)備管理一線工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度、減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)用工數(shù)量，促進(jìn)煤炭企業(yè)減人提效。

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